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DISPOSITIF D'ALIMENTATION D'UN APPAREIL DOSEUR DE MOUSSE SYNTHETIQUE
La présente invention est relative à un dispositif d'alimentation d'un appareil doseur de mousse synthétique, formée par des réactifs amenés séparément dans une chambre de mélange dudit appareil doseur, lequel dispositif comprend au moins une pompe pneumatique aspirante à simple effet, immergée dans un des réactifs en vue du transfert dudit réactif dans la chambre de mélange et un moyen de commande de l'admission des réactifs dans la chambre de mélange relié à un moyen de commande de la marche ou de l'arrêt de chaque pompe susdite.
Elle concerne en particulier un dispositif d'alimentation d'un appareil doseur de mousse de polyuréthane provenant de la réaction de deux réactifs amenés séparément dans une chambre de mélange de l'appareil doseur.
Un tel appareil doseur est décrit dans le document WO 91/03362.
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L'appareil doseur décrit présente l'inconvénient de parfois débiter, au moment du démarrage, un mélange précurseur de mousse dans lequel les composants ne sont pas présents dans les proportions requises. L'une des causes possibles d'une pénurie de l'un des réactifs par rapport à l'autre provient d'un enrayage accidentel de l'une des pompes pneumatiques à un point mort du piston du vérin pneumatique.
Par le document US-A-3 462 081, on connaît un système pour doser par pulvérisation deux réactifs amenés séparément dans une chambre de mélange dudit appareil doseur. Le système comprend une pompe volumétrique classique et une pompe pneumatique aspirante à simple effet, immergée dans un des réactifs en vue du transfert dudit réactif dans la chambre de mélange et un moyen de commande de l'admission des réactifs dans la chambre de mélange relié à un moyen de commande de la marche ou de l'arrêt de chaque pompe.
L'inconvénient de ce système connu, réside dans le fait que le dosage d'une pompe pneumatique aspirante est tributaire de la position de départ.
Des positions de départ différentes sont des causes d'un dosage disproportionné de l'un des réactifs par rapport à l'autre.
Il en résulte que le mélange précurseur de mousse ne gonfle pas non plus dans les proportions requises et ne fournit donc pas le volume de remplissage en
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mousse de polyuréthane escompté. Or, une variation du volume de mousse débité par l'appareil doseur perturbe gravement la qualité et la précision des opérations d'une machine automatique.
La présente invention vise à remédier à cet inconvénient.
Elle propose dans ce but, un dispositif d'alimentation tel que décrit dans le premier paragraphe du présent mémoire. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'un siège du clapet anti-retour de la pompe est percé d'un orifice reliant le corps de la pompe au fût, de manière à autoriser le piston à descendre et reposer sur le siège du clapet antiretour sous l'effet de la gravité, lors de l'arrêt de la pompe.
Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, le moyen de commande de la marche et de l'arrêt de chaque pompe est un dispositif de commande de l'ouverture et de la fermeture d'une vanne contrôlant l'arrivée d'air sous pression dans chaque pompe pneumatique.
L'arrêt des pompes pneumatiques à chaque interruption du dosage permet de ne pas solliciter, pendant ladite interruption, le joint d'étanchéité entre la tige-soupape et les orifices d'alimentation de la chambre de mélange. Ceci permet d'augmenter la fiabilité d'un appareil doseur de mousse de polyuréthane et d'éviter la moindre infiltration de réactifs entre l'alésage du noyau de Téflon
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délimitant la chambre de mélange et la tige-soupape, à chaque interruption du dosage, alors que la tigesoupape se trouve en position d'obturation. On sait que la moindre infiltration de réactif provoque le coincement de la tige-soupape et l'obstruction des orifices d'alimentation en raison de la tendance des réactifs à réagir instantanément l'un avec l'autre.
Suivant une particularité de l'invention, le moyen de commande de l'admission des composants dans la chambre de mélange comporte des contacteurs électriques commandant une électro-vanne montée sur le conduit d'amenée d'air comprimé dans chaque pompe pneumatique, en aval d'un réservoir d'air comprimé.
Ces particularités et détails de l'invention ainsi que d'autres ressortiront de la description détaillée ci-jointe d'une forme de réalisation d'un système d'alimentation selon l'invention d'un appareil-doseur avec référence aux dessins ci-annexés donnés à titre informatif et non limitatif.
Dans ces dessins : - la figure 1 est une vue schématique d'un système d'alimentation en réactifs d'un pistolet doseur, et
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- la figure 2-2A est une vue en coupe d'un pompe pneumatique utilisée dans le système d'alimentation illustré dans la figure 1.
Dans ces dessins, les mêmes signes de référence désignent des éléments identiques et/ou analogues.
Le système d'alimentation selon l'invention, illustré dans la figure 1, alimente en réactifs un appareil doseur de mousse de polyuréthane, désigné dans son ensemble par le signe de référence 1. L'appareil doseur comprend un cylindre creux 2 abritant un noyau 3 de matière synthétique autolubrifiante percé d'un alésage 4 axial formant chambre de mélange. Le cylindre creux 2 est monté de façon détachable à l'aide d'une mollette 12 sur une poignée 7.
La chambre de mélange présente deux orifices d'alimentation 5,6 par lesquels deux réactifs fluides sont amenés séparément dans ladite chambre de mélange. Une tige-soupape 8 coulisse à l'intérieur de l'alésage 4 pour commander le débit des deux réactifs s'écoulant à travers les orifices d'alimentation 5,6 vers l'alésage central du noyau 3 et pour guider le jet de mousse giclant hors de la chambre de mélange.
Elle permet, dans une première position, aux réactifs de s'écouler à travers lesdits premier et deuxième orifices 5,6, et dans une seconde position empêche l'écoulement des réactifs à travers ceux-ci.
La tige-soupape 8 est actionnée vers l'avant ou l'arrière par un vérin 9 hydraulique, pneumatique ou électrique.
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Le système d'alimentation comprend au moins une pompe 10,11 immergée dans un des réactifs en vue du transfert dudit réactif dans la chambre de mélange.
Chaque pompe est de préférence une pompe pneumatique.
Le dispositif de commande et de contrôle de l'admission des réactifs dans la chambre de mélange est une gâchette 13 d'interrupteur à deux positions qui commande une vanne 14 d'admission d'un fluide sous pression dans une chambre du vérin 9 hydraulique ou pneumatique qui actionne la tige-soupape 8.
L'interrupteur à deux positions commande aussi l'ouverture et/ou la fermeture d'une vanne 15 contrôlant l'arrivée d'air sous pression dans chaque pompe pneumatique 10,11.
Ainsi, dès qu'on appuie sur la gâchette du pistolet doseur, les pompes pneumatiques sont enclenchées pour assurer l'alimentation des réactifs d'une part et la tige-soupape 8 est actionnée pour libérer les orifices d'alimentation 5,6, ce qui permet aux réactifs de pénétrer dans la chambre de mélange.
Dès relâchement de la gachette 13, la vanne 14 à deux positions élimine l'accumulation de pression dans le vérin 9 et un ressort repousse la tige-soupape 8 qui obture les orifices d'alimentation de la chambre de mélange et interrompt le dosage de mousse.
Le système d'alimentation selon l'invention, prélève les réactifs dans des puits 16,17 et les transfère séparément vers la chambre de mélange de l'appareil doseur 1.
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Dans le cas d'une mousse de polyuréthane formée par réaction de deux réactifs, le système d'alimentation comprend deux pompes, de préférence pneumatiques 10,11 immergées dans les réactifs.
Chaque pompe pneumatique 10,11 comporte un corps de pompe cylindrique 18 muni d'une tubulure annulaire 20 de refoulement entourant le corps de pompe 18. Un piston 21 coulisse dans le corps de pompe 18, immergé dans les réactifs.
Une soupape de refoulement, constituée d'une première bille 22 repose sur un premier siège 23 disposé dans le piston 21. Une soupape d'aspiration, constituée d'une seconde bille 24, repose par gravité sur une second siège disposé dans le fond d'une boite 26 à soupapes, montée dans le prolongement du corps de pompe 18.
Une trou d'évacuation 27 est ménagé dans le second siège 25 permettant au réactif de s'évacuer et au piston 21 de descendre en position basse sous l'effet de la pesanteur et sous l'effet de la pression résiduelle de l'air emprisonné dans le vérin pneumatique qui actionne la pompe.
Contrairement aux pompes verticales classiques, aucun trou de remplissage n'est nécessaire pour amorcer la pompe. Au repos, le piston 21 de la pompe, grâce au trou d'évacuation 27 permet au réactif de s'échapper du corps de pompe 18 pendant une interruption.
Au moment de la remise en marche, le piston 21 est amené à sa position haute par le vérin pneumatique
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28 constituant la machine pneumatique actionnant la pompe pneumatique.
Du réactif est aspiré au travers de la soupape d'aspiration et l'espace créé sous le piston se remplit.
En position haute, une soupape permet l'évacuation d'air et guide l'air comprimé vers la face supérieure du piston de manière è repousser le piston 21 vers le bas et refouler le liquide à travers la seconde bille 24 servant de soupape de refoulement.
Cette pompe est toute indiquée pour le transfert de débit relativement faible avec des hauteurs de refoulement correspondant à celles de l'air sous pression.
Dans cette pompe à simple effet, le piston 21 aspire et élève le liquide à transporter dans un premier temps et redescend à sa position initiale dans un second temps tandis qu'une colonne de liquide est retenue par la bille 22 faisant clapet d'aspiration s'appuyant de manière étanche sur son siège 23.
L'interruption de la pompe pneumatique 10,11 s'opère en interrompant simplement l'arrivée d'air comprimé en obturant la vanne 15 à deux positions.
Quelle que soit la position du piston 21, la pression du réactif dans le corps de pompe 18 s'amenuise rapidement et le piston 21 de la pompe sous l'effet de la pesanteur regagne la position basse.
Le conduit de refoulement du réactif vers l'appareil doseur 1 reste rempli de réactif.
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L'invention permet d'assurer à tout moment et notamment lors de chaque départ ou remise en route de l'appareil doseur, un mélange de composition constante puisque les proportions en chacun des réactifs sont respectées.
Elle permet aussi de supprimer progressivement la pression auquel est soumis le réactif dans le conduit de refoulement de la pompe vers l'appareil doseur 1 lors de chaque interruption plus ou moins prolongée du dosage.
Cette suppression de pression augmente la sécurité de l'appareillage et tout risque de fuite de chacun des réactifs. Elle réduit l'usure de l'appareil doseur 1 et notamment le risque de blocage de la tigesoupape 8 dans la chambre de mélange.
Dès qu'on appuie sur la gâchette 13 de l'appareil doseur 1, un contacteur électrique ouvre l'électro-vanne 15 d'amenée d'air comprimé vers chacune des pompes 10,11.
Grâce au fait que les deux pompes pneumatiques 10,11 occupent le point mort bas, les deux pompes démarrent simultanément en aspirant chacune du réactif qui est aussitôt refoulé à la pression de service souhaité à l'endroit de l'orifice d'admission 5,6 des réactifs dans la chambre de mélange de l'appareil doseur 1. Les deux pompes sont capables de fournir le plein débit de réactif au moment du démarrage.
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FEEDING DEVICE FOR A SYNTHETIC FOAM METERING APPARATUS
The present invention relates to a device for supplying a synthetic foam metering device, formed by reagents supplied separately into a mixing chamber of said metering device, which device comprises at least one pneumatic single-acting suction pump, immersed in one of the reagents for the transfer of said reagent into the mixing chamber and a means for controlling the admission of the reagents into the mixing chamber connected to a means for controlling the start or stop of each said pump.
It relates in particular to a device for supplying a metering device for polyurethane foam originating from the reaction of two reagents supplied separately into a mixing chamber of the metering device.
Such a metering device is described in document WO 91/03362.
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The metering device described has the drawback of sometimes delivering, at the time of start-up, a foam precursor mixture in which the components are not present in the required proportions. One of the possible causes of a shortage of one of the reagents compared to the other comes from an accidental engagement of one of the pneumatic pumps at a neutral point of the piston of the pneumatic cylinder.
Document US-A-3 462 081 discloses a system for metering by spraying two reagents supplied separately into a mixing chamber of said metering device. The system comprises a conventional positive displacement pump and a pneumatic single-acting suction pump, immersed in one of the reagents for the transfer of said reagent into the mixing chamber and a means of controlling the admission of the reagents into the mixing chamber connected to a means of controlling the start or stop of each pump.
The disadvantage of this known system lies in the fact that the metering of a pneumatic suction pump is dependent on the starting position.
Different starting positions are the cause of a disproportionate dosage of one of the reagents compared to the other.
As a result, the foam precursor mixture also does not swell in the required proportions and therefore does not provide the filling volume in
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expected polyurethane foam. However, a variation in the volume of foam delivered by the metering device seriously disturbs the quality and precision of the operations of an automatic machine.
The present invention aims to remedy this drawback.
To this end, it proposes a supply device as described in the first paragraph of this memo. This device is characterized in that a seat of the non-return valve of the pump is pierced with an orifice connecting the body of the pump to the barrel, so as to allow the piston to descend and rest on the seat of the non-return valve under the effect of gravity, when the pump stops.
In a particular embodiment of the invention, the means for controlling the start and stop of each pump is a device for controlling the opening and closing of a valve controlling the air intake under pressure in each pneumatic pump.
The stopping of the pneumatic pumps at each interruption of the dosage makes it possible not to stress, during said interruption, the seal between the valve stem and the supply orifices of the mixing chamber. This increases the reliability of a polyurethane foam metering device and avoids the slightest infiltration of reagents between the bore of the Teflon core.
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delimiting the mixing chamber and the valve stem, each time the dosing is interrupted, while the valve stem is in the closed position. It is known that the slightest infiltration of reagent causes jamming of the valve stem and obstruction of the supply orifices because of the tendency of the reagents to react instantly with each other.
According to a feature of the invention, the means for controlling the admission of the components into the mixing chamber comprises electrical contactors controlling a solenoid valve mounted on the compressed air supply pipe in each pneumatic pump, downstream a compressed air tank.
These particularities and details of the invention as well as others will emerge from the attached detailed description of an embodiment of a supply system according to the invention of a metering device with reference to the drawings below. attached given for information and not limitation.
In these drawings: FIG. 1 is a schematic view of a system for supplying reagents to a dosing gun, and
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- Figure 2-2A is a sectional view of a pneumatic pump used in the supply system illustrated in Figure 1.
In these drawings, the same reference signs denote identical and / or analogous elements.
The supply system according to the invention, illustrated in FIG. 1, supplies reagents to a metering device of polyurethane foam, generally designated by the reference symbol 1. The metering device comprises a hollow cylinder 2 housing a core 3 of self-lubricating synthetic material pierced with an axial bore 4 forming the mixing chamber. The hollow cylinder 2 is detachably mounted using a knob 12 on a handle 7.
The mixing chamber has two feed ports 5, 6 through which two fluid reagents are supplied separately to said mixing chamber. A valve stem 8 slides inside the bore 4 to control the flow of the two reagents flowing through the supply orifices 5,6 towards the central bore of the core 3 and to guide the jet of foam spurting out of the mixing chamber.
It allows, in a first position, the reagents to flow through said first and second ports 5, 6, and in a second position prevents the flow of reagents through them.
The valve stem 8 is actuated forwards or backwards by a hydraulic, pneumatic or electric cylinder 9.
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The supply system comprises at least one pump 10, 11 immersed in one of the reagents for the purpose of transferring said reagent into the mixing chamber.
Each pump is preferably a pneumatic pump.
The device for controlling and controlling the admission of the reactants into the mixing chamber is a trigger 13 of a two-position switch which controls a valve 14 for admitting a pressurized fluid into a chamber of the hydraulic jack 9 or pneumatic valve actuator 8.
The two-position switch also controls the opening and / or closing of a valve 15 controlling the arrival of pressurized air in each pneumatic pump 10,11.
Thus, as soon as the trigger of the dosing gun is pressed, the pneumatic pumps are activated to supply the reagents on the one hand and the valve stem 8 is actuated to release the supply orifices 5,6, which allows reagents to enter the mixing chamber.
As soon as the trigger 13 is released, the two-position valve 14 eliminates the accumulation of pressure in the jack 9 and a spring pushes back the valve stem 8 which closes the feed orifices of the mixing chamber and interrupts the metering of foam .
The supply system according to the invention takes the reagents from wells 16, 17 and transfers them separately to the mixing chamber of the metering device 1.
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In the case of a polyurethane foam formed by the reaction of two reactants, the supply system comprises two pumps, preferably pneumatic 10,11 immersed in the reactants.
Each pneumatic pump 10, 11 comprises a cylindrical pump body 18 provided with an annular delivery tube 20 surrounding the pump body 18. A piston 21 slides in the pump body 18, immersed in the reagents.
A discharge valve, consisting of a first ball 22 rests on a first seat 23 disposed in the piston 21. A suction valve, consisting of a second ball 24, rests by gravity on a second seat disposed in the bottom d 'A valve box 26, mounted in the extension of the pump body 18.
An evacuation hole 27 is provided in the second seat 25 allowing the reagent to evacuate and the piston 21 to descend to the low position under the effect of gravity and under the effect of the residual pressure of the trapped air in the pneumatic cylinder which actuates the pump.
Unlike conventional vertical pumps, no fill hole is required to prime the pump. At rest, the piston 21 of the pump, thanks to the discharge hole 27 allows the reagent to escape from the pump body 18 during an interruption.
When restarting, the piston 21 is brought to its high position by the pneumatic cylinder
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28 constituting the pneumatic machine actuating the pneumatic pump.
Reagent is drawn through the suction valve and the space created under the piston is filled.
In the high position, a valve allows the evacuation of air and guides the compressed air towards the upper face of the piston so as to push the piston 21 down and discharge the liquid through the second ball 24 serving as discharge valve. .
This pump is ideal for transferring relatively low flow rates with delivery heights corresponding to those of pressurized air.
In this single-acting pump, the piston 21 sucks and raises the liquid to be transported in a first step and descends to its initial position in a second step while a column of liquid is retained by the ball 22 making suction valve s pressing tightly on its seat 23.
The pneumatic pump 10,11 is interrupted by simply interrupting the supply of compressed air by closing the valve 15 in two positions.
Whatever the position of the piston 21, the pressure of the reagent in the pump body 18 rapidly decreases and the piston 21 of the pump under the effect of gravity returns to the low position.
The reagent delivery line to the metering device 1 remains filled with reagent.
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The invention makes it possible to ensure at all times and in particular during each departure or restarting of the metering device, a mixture of constant composition since the proportions in each of the reactants are respected.
It also makes it possible to gradually remove the pressure to which the reagent is subjected in the delivery pipe from the pump to the metering device 1 during each more or less prolonged interruption of the dosing.
This pressure reduction increases the safety of the apparatus and any risk of leakage of each of the reagents. It reduces wear on the metering device 1 and in particular the risk of blockage of the valve stem 8 in the mixing chamber.
As soon as the trigger 13 of the metering device 1 is pressed, an electrical contactor opens the solenoid valve 15 for supplying compressed air to each of the pumps 10, 11.
Thanks to the fact that the two pneumatic pumps 10, 11 occupy the bottom dead center, the two pumps start simultaneously by aspirating each of the reagent which is immediately discharged at the desired operating pressure at the location of the intake orifice 5, 6 of the reagents in the mixing chamber of the metering device 1. Both pumps are capable of delivering the full flow of reagent at start-up.